西門子稱重模塊簡(jiǎn)介（7MH）

概述

具有綜合稱重和配比技術(shù)的自動(dòng)化

除稱重和配比精確外，另將稱重技術(shù)內(nèi)置于現(xiàn)代自動(dòng)化系統(tǒng)中，從而能夠使一個(gè)公司持續(xù)增長(zhǎng)。

生產(chǎn)過(guò)程中的配料要求

稱重和配比系統(tǒng)在許多必須執(zhí)行多個(gè)不同的稱重任務(wù)的生產(chǎn)過(guò)程中具有十分重要的作用?？删幊炭刂破?PLC)和過(guò)程控制系統(tǒng)(PCS)都可以用來(lái)使生產(chǎn)過(guò)程達(dá)到自動(dòng)化。

根據(jù)具體要求，能與自動(dòng)化系統(tǒng)協(xié)同工作的配料有多種類型。

生產(chǎn)自動(dòng)化對(duì)稱重技術(shù)有下列要求：

• 可靈活使用各種典型的配料功能

• 稱重系統(tǒng)易于擴(kuò)展

• 以及對(duì)自動(dòng)化任務(wù)的適應(yīng)性

• 集成通訊概念

能夠滿足這些要求的配料可以歸類為自動(dòng)化系統(tǒng)的一部分。從這個(gè)意義上說(shuō)，配料是包括下列項(xiàng)目的智能自動(dòng)化物品：

• 傳感器技術(shù)

• 控制器技術(shù)

• 執(zhí)行器技術(shù)

并能夠根據(jù)控制系統(tǒng)的定義執(zhí)行其任務(wù)。

SIMATIC ET 200SP 系統(tǒng)中的 SIWAREX WP321 電子稱重系統(tǒng)

稱重功能的分配方法

自動(dòng)化系統(tǒng)內(nèi)部稱重功能的分配在過(guò)去幾年內(nèi)一直在不斷地變更。其原因可以歸結(jié)為對(duì)自動(dòng)化環(huán)境中的稱重系統(tǒng)的高效解決方案的探求。硬件組件的性能不再是應(yīng)用某些專用體系結(jié)構(gòu)的原因。對(duì)現(xiàn)代稱重方案的要求包括基于配料的要求：

• 高操作可靠性

• 操作簡(jiǎn)單

• 的可重現(xiàn)性

• 高準(zhǔn)確度

以及與自動(dòng)化性能有關(guān)的要求：

• 集成性（硬件/軟件），

• 靈活性

• 標(biāo)準(zhǔn)化

在 TIA Portal 中進(jìn)行 SIWAREX WP321 稱重電子裝置的硬件組態(tài)

要妥當(dāng)執(zhí)行該應(yīng)用程序就需要考慮下列三個(gè)方面：

• 精度和再現(xiàn)性要求使用專用、高質(zhì)量功能單元來(lái)處理信號(hào)記錄、信號(hào)適配、模/數(shù)轉(zhuǎn)換和預(yù)處理，以及開環(huán)和閉環(huán)控制功能。任務(wù)是指在多達(dá) 1600 萬(wàn)個(gè)數(shù)字化步驟中處理稱重信號(hào)。借助于二進(jìn)制配料信號(hào)配比和加料時(shí)必須控制材料流動(dòng)，時(shí)間分辨率應(yīng)小于一毫秒。

• 此外，執(zhí)行全部任務(wù)需要各種不同的專用功能。因此，必須考慮生產(chǎn)過(guò)程中的完整價(jià)值鏈。例如：給料斗的自動(dòng)加料或最終產(chǎn)品的卸貨。 在這種情況下需要一個(gè)允許簡(jiǎn)單執(zhí)行必需功能的系統(tǒng)。

• 另外，必需盡可能完整地將稱重系統(tǒng)集成到全自動(dòng)化技術(shù)中。這不僅包括通信而且還需要功能合并和使用標(biāo)準(zhǔn)工具操作所有自動(dòng)化功能。

這幾個(gè)方面只需少量管理費(fèi)用即可獲得下列能夠滿足所有要求的解決方案：

• 稱重系統(tǒng)的功能或工藝模塊包含必需的標(biāo)準(zhǔn)硬件和固件以符合高精度要求和時(shí)間要求嚴(yán)格的任務(wù)。這些模塊包含標(biāo)準(zhǔn)自動(dòng)化系統(tǒng)的所有特性，因此能夠兼容。

• 使用標(biāo)準(zhǔn)自動(dòng)化系統(tǒng)執(zhí)行各種專用任務(wù)。這不僅允許以任何方式使用各種標(biāo)準(zhǔn)來(lái)操作、顯形、存檔等，而且同時(shí)還允許集成到全自動(dòng)技術(shù)中，無(wú)需額外管理費(fèi)用。在這種情況下可以特別靈活地實(shí)施部門專用解決方案和各種場(chǎng)合的專用解決方案。借助于軟件保護(hù)可以保護(hù)專用稱重和加工方法或配方，避免第三方使用(保護(hù)專有技術(shù))。

• 因此，這一概念意味著稱重系統(tǒng)成為集成在全自動(dòng)化解決方案中的一個(gè)自動(dòng)化裝置。上述全兼容性是指標(biāo)準(zhǔn)自動(dòng)化功能和稱重功能構(gòu)成用戶的均一實(shí)體。 滿足現(xiàn)有基礎(chǔ)上的一致性、容易使用和靈活性的要求。

• 在這種解決方案中使用的元件當(dāng)然既可是集中式也可以為分布式。集中設(shè)計(jì)的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是控制CPU和稱重處理器之間的時(shí)間化相關(guān)作用。采用分布式設(shè)計(jì)，即將各元件集成到配料中，稱重系統(tǒng)僅僅成為通過(guò)開放PROFIBUS或PROFINET連接自動(dòng)化技術(shù)的一個(gè)獨(dú)立"現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備"。

用SIWAREX FTA進(jìn)行時(shí)間要求嚴(yán)格的配比的曲線顯示

SIWAREX®稱重系統(tǒng)在自動(dòng)化領(lǐng)域

“全集成自動(dòng)化"在各種 SIWAREX 稱重系統(tǒng)方面起著重要的作用。

將SIWAREX集成到SIMATIC®環(huán)境是一個(gè)主要特征。

這意味著：

• 通過(guò)直接集成在SIMATIC S7中來(lái)執(zhí)行集中式自動(dòng)化方案

• 通過(guò)連接到 SIMATIC ET 200 實(shí)現(xiàn)分布式自動(dòng)化方案

• 集成在 SIMATIC PCS 7 過(guò)程控制系統(tǒng)中

• 操作員通過(guò)SIMATIC HMI進(jìn)行控制和監(jiān)測(cè)

• 通過(guò)SIMATIC軟件進(jìn)行統(tǒng)一配置和程序設(shè)計(jì)。

給料控制

使用 SIMATIC HMI 實(shí)現(xiàn)定量給料可視化

SIWAREX - 稱重電子裝置 - 統(tǒng)一SIMATIC 系統(tǒng)基礎(chǔ)

通過(guò)投資于 SIWAREX 稱重模塊，即可實(shí)現(xiàn)對(duì)統(tǒng)一 SIMATIC 系統(tǒng)基礎(chǔ)的投資，在此系統(tǒng)基礎(chǔ)上可以構(gòu)建整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)化組件- 從進(jìn)貨（上游區(qū)）到生產(chǎn)過(guò)程（主流區(qū)）下至生產(chǎn)線（下游區(qū)）末端的加料機(jī)-一個(gè)包括從人機(jī)接口到 PROFIBUS DP 或 PROFINET 現(xiàn)場(chǎng)總線的所有層級(jí)的系統(tǒng)基礎(chǔ)。為什么在可以通過(guò)統(tǒng)一基礎(chǔ)來(lái)解決所有個(gè)別問題時(shí)使用專用技術(shù)？西門子公司已利用 SIWAREX 創(chuàng)建了這種統(tǒng)一基礎(chǔ)。

生產(chǎn)過(guò)程中 SIWAREX 稱重技術(shù)的應(yīng)用部門

包括稱重技術(shù)的集成自動(dòng)化解決方案

SIWAREX 稱重模塊非常適宜于涉及稱重技術(shù)的集成自動(dòng)化解決方案。SIWAREX 可以用于各種 SIMATIC 解決方案，不管是以模塊的形式集成在 S7 可編程控制器中還是用作帶 SIMATIC S7 的分布式 I/O。

突出重點(diǎn)：SIWAREX模塊被集成在與其他自動(dòng)化組件具有相同工程設(shè)計(jì)工具的自動(dòng)化系統(tǒng)中。這是一種能夠降低工程設(shè)計(jì)成本和培訓(xùn)費(fèi)用的解決方案。

模塊式ET 200 I/O 站是以積木式部件為基礎(chǔ)而配置的。從模塊目錄中選定稱重模塊并安置在模塊式I/O站的機(jī)架中。軟件對(duì)稱重模塊進(jìn)行編址使其好像插入自動(dòng)化系統(tǒng)的控制器中的模塊

使用標(biāo)準(zhǔn)硬件（SIMATIC 組件）和標(biāo)準(zhǔn)軟件（STEP 7/TIA 博途），可以獲得可自由編程的、模塊式稱重系統(tǒng)，只需少量費(fèi)用即可適應(yīng)特殊工廠要求，即通過(guò)下列手段來(lái)實(shí)現(xiàn)：

• SIMATIC的附加數(shù)字輸出用于控制混合器、加熱器、攪拌器等等。

• 利用STEP 7的附加功能來(lái)確定和控制材料流動(dòng)或基于材料水分含量來(lái)校正設(shè)定點(diǎn)。

直接集成的優(yōu)點(diǎn)一瞥：

• 因?yàn)橹苯蛹蔁o(wú)需任何附加耦合模塊故系統(tǒng)集成成本低

• 采用集成系統(tǒng)設(shè)計(jì)，配置成本低

• 系統(tǒng)-兼容模塊響應(yīng)（診斷中斷，命令輸出禁止等）

• 用標(biāo)準(zhǔn)SIMATIC組件進(jìn)行擴(kuò)展，特制低成本稱重系統(tǒng)

• 設(shè)備利用率高

• 采用搭鎖技術(shù)，容易安裝

• 采用緊湊設(shè)計(jì)，空間要求低

不用自動(dòng)化系統(tǒng)也可以完成配料的校正

高設(shè)備利用率－確保生產(chǎn)不會(huì)停止

除必需配置的專有技術(shù)被限制到單一系統(tǒng)中外， 在設(shè)備利用率方面還有眾多優(yōu)點(diǎn)。

例如，在 SIMATIC S7 中，不是通過(guò)寫一行編程代碼而是通過(guò)診斷中斷向自動(dòng)化系統(tǒng)報(bào)告錯(cuò)誤（超過(guò)測(cè)量范圍等等）。

來(lái)自稱重模塊的錯(cuò)誤信息被自動(dòng)傳送給可編程控制器。只要瀏覽一下診斷新信息即可很容易地查出引起此錯(cuò)誤信息的模塊。

操作人員然后就能夠利用程序員或設(shè)備顯形功能來(lái)確定錯(cuò)誤，顯示出錯(cuò)的原因，如有必要，更換有缺陷的模塊。

被替換的模塊由可編程控制器自動(dòng)檢測(cè)。由于采用透明數(shù)據(jù)管理，然后就能將保存在自動(dòng)化系統(tǒng)中的配料系統(tǒng)參數(shù)傳送給新稱重模塊。配料系統(tǒng)可立即再次用于稱重任務(wù)-無(wú)需使用校正砝碼重新校正（除需要檢驗(yàn)的應(yīng)用外）。

因?yàn)?SIWAREX 稱重系統(tǒng)僅由標(biāo)準(zhǔn)部件組成（例如 SIWARE 稱重模塊、SIMATIC 數(shù)字輸入/輸出等），所以很容易處理備件存貨。

微分配料秤的稱重面板

SIMATIC PCS 7 過(guò)程控制系統(tǒng)中的標(biāo)準(zhǔn)編程與 SIMATIC S7 自動(dòng)化系統(tǒng)相同

使用 SIMATIC S7 可編程控制器時(shí)，通常用典型的 PLC 程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言 STL（語(yǔ)句表）、LAD（梯形圖）或 FBD（功能框圖）將稱重模塊集成在系統(tǒng)中。 使用 SIMATIC PCS 7 過(guò)程控制系統(tǒng)時(shí)，則是通過(guò)圖形配置使用 CFC（連續(xù)功能圖）來(lái)集成稱重模塊。即使用配置來(lái)代替程序設(shè)計(jì)。

配料通過(guò) CFC 中的“技術(shù)塊"而顯示在 ES（工程系統(tǒng)）中。但是，使用 OS（操作員站）時(shí)，則是使用 WinCC 顯形系統(tǒng)中的面板來(lái)顯示配料。

面板可以用來(lái)監(jiān)測(cè)重量值和控制配料。

顯示在ES工程系統(tǒng)中的配料（左）和顯示在 OS 操作員站上的配料（右）

SIWAREX 應(yīng)用一覽表